晉江市城區(qū)近五年空氣質量變化分析

王燦煌

（泉州市晉江生態(tài)環(huán)境局，福建 福州 362200）

晉江市位于福建省東南沿海，晉江下游南岸，三面臨海，全境地形以平原和丘陵為主。晉江市屬亞熱帶海洋季風氣候，季風氣候顯著。冬季主要吹偏北風，夏季盛行偏南風。多年平均降水量1 147 mm，降水量的年際變化較大。截至2019年年末，做為縣域經濟實力連續(xù)26年居福建省首位的晉江市，全市常住人口211.9萬人，實現(xiàn)地區(qū)生產總值2 546.18億元，涉及紡織服裝業(yè)、建材陶瓷業(yè)、食品飲料業(yè)等多個產業(yè)門類[1]。

晉江市中小企業(yè)較多，發(fā)展初期的“村村點火，戶戶冒煙”帶來了發(fā)達的民營經濟，但也帶來較為嚴峻的環(huán)境問題，空氣質量常年在福建的區(qū)縣里排名靠后。2016年空氣質量綜合指數(shù)（AQI）為3.52，首要污染物為可吸入顆粒物，優(yōu)良率為93.4%，輕度污染天數(shù)占比為3.6%，中度污染天數(shù)占比為2.2%，重度污染及以上天數(shù)占比為0.8%，在清新福建的區(qū)縣里排名第54位。

為改變這一現(xiàn)狀，晉江市投巨資，治理環(huán)境污染，采取了如下措施：加大大氣污染物管控，引導第二產業(yè)退出城區(qū)，引進第三產業(yè)，淘汰“黃標車”，擴大高污染燃料禁燃區(qū)，推動重點減排工程建設、天然氣替代工程、集中供熱工程，大力開展重點行業(yè)專項整治、強化行業(yè)治理、加強揚塵綜合整治、油煙管控、揮發(fā)性有機廢氣治理和機動車污染控制等。從2018年至今，晉江市就推動拆除了595臺燃煤鍋爐，淘汰黃標車5 480輛[2]。

通過對近五年晉江市城區(qū)空氣質量數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，近年來晉江市區(qū)環(huán)境空氣質量整體得到了明顯的改善，二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物及細顆粒物的濃度呈顯著逐年下降趨勢，但也有部分污染物濃度下降不明顯或略有上升。本文進一步給出晉江大氣污染特征及變化趨勢，為下一步城市環(huán)境管理及更有針對性的改善環(huán)境空氣質量提出建議。

1 分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文中六項污染物質量濃度數(shù)據(jù)來自福建省環(huán)境空氣質量監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，采用實況狀態(tài)下數(shù)據(jù)。評估時間從2016年1月至2020年12月，跨度約5年。

1.2 評價項目

晉江市環(huán)境空氣質量省控點位為“曾井小區(qū)”及“晉江一中”，屬于24小時連續(xù)在線自動監(jiān)測。空氣污染物監(jiān)測項目包括了二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、細顆粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）及臭氧（O3）。

1.3 分析方法

采用Spearman秩相關系數(shù)法分析了晉江市城區(qū)環(huán)境空氣質量年度變化趨勢，對評價指標年均濃度與時間序列間的相關性進行計算，從而對環(huán)境空氣質量變化趨勢進行定性分析。Spearman秩相關系數(shù)法評價時間周期一般為5年，趨勢評價結果為上升趨勢、下降趨勢或基本無變化。城市環(huán)境空氣質量評價進行單項因子達標統(tǒng)計后，根據(jù)綜合污染指數(shù)和污染物負荷系數(shù)探究環(huán)境空氣污染特征。空氣綜合污染指數(shù)是表示空氣受污染程度的綜合指標，污染物負荷系數(shù)則是表征主要污染物對環(huán)境空氣整體污染水平的污染貢獻率大小的情況，采用污染物負荷系數(shù)法確定空氣中的主要、次要污染物[3]。

2 結果與分析

對“十三五”期間晉江市空氣環(huán)境質量六項污染物參數(shù)的濃度變化情況進行了分析，SO2、NO2、PM10、PM2.5的年評價采用年平均，CO的年評價采用24 h平均第95百分位數(shù)，O3的年評價采用日最大8 h滑動平均值的第90百分位數(shù)。詳情見圖1及表1。

由圖1及表1可見，晉江空氣質量綜合指數(shù)從2016年的3.52逐年下降至2020年的2.53，整體空氣質量逐年上升。優(yōu)良天數(shù)比例從2016年的93.4%上升至2020年的100%（數(shù)據(jù)截止12月20日）。據(jù)表可知，2016—2020年晉江市各項污染物年均濃度均能達GB3095-2012《環(huán)境空氣質量標準》表1中的二級標準。而根據(jù)Spearman秩相關系數(shù)分析結果，2016—2020年，二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物及細顆粒物的Spearman秩相關系數(shù)均為-1.000，秩相關系數(shù)絕對值大于臨界值0.900（時間周期的數(shù)量n=5）。因此，四項污染物均呈顯著的下降趨勢，且下降趨勢有統(tǒng)計意義。一氧化碳秩相關系數(shù)為0.700，呈現(xiàn)不顯著的上升趨勢，臭氧秩相關系數(shù)為-0.100，呈現(xiàn)不顯著的下降趨勢；秩相關系數(shù)絕對值均小于臨界值0.900（時間周期的數(shù)量n=5），因此變化趨勢不具有統(tǒng)計意義。

該分析提示晉江前階段的治理對二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物及細顆粒物的治理有效，下階段晉江應增強對一氧化碳和臭氧相關污染源的的治理。

表1 晉江市城區(qū)2016—2020年空氣質量單項指數(shù)統(tǒng)計表

Spearman秩相關系數(shù)分析結果顯示的呈顯著的下降趨勢且下降趨勢有統(tǒng)計意義的四項污染物濃度變化趨勢見圖2。從圖2可知，從2016—2020年，二氧化硫年平均濃度從16 μg/m3降至4 μg/m3、二氧化氮年平均濃度從23 μg/m3降至17 μg/m3、可吸入顆粒物年平均濃度從59 μg/m3降至40 μg/m3，細顆粒物年平均濃度從29 μg/m3降至19 μg/m3，四項污染物濃度均呈逐年下降趨勢。

2018年以來晉江市以燃煤鍋爐綜合整治為抓手，已拆除淘汰燃煤鍋爐595臺，共計約2 800蒸噸。其中2018年晉江市淘汰燃煤鍋爐282臺，1105蒸噸；2019年淘汰燃煤鍋爐215臺，937蒸噸；2020年淘汰燃煤鍋爐103臺，758蒸噸。同時加快推進集中供熱和天然氣管網建設，為燃煤鍋爐淘汰提供基礎保障。據(jù)統(tǒng)計，“十三五”期間，晉江全市共新增SO2削減量約6 431 t。從圖2的數(shù)據(jù)可知，可吸入顆粒物和二氧化硫濃度下降明顯，而二氧化氮下降趨勢相比較不明顯。由于燃煤的主要污染物是二氧化硫，天然氣的主要污染物是氮氧化物，該數(shù)據(jù)提示晉江空氣污染治理手段和空氣質量變化有相關性，同時也提示下一階段應加強氮氧化物的治理。

PM10、PM2.5及O3的月均濃度變化見圖3-5。由圖3、4可知，近5年來，晉江市城區(qū)可吸入顆粒物及細顆粒物月平均濃度呈現(xiàn)冬春兩季高，夏秋兩季較低的特點。6月為全年最低值，而后逐漸上升，3—4月為全年最高值。由圖5可知，臭氧呈現(xiàn)出每年的8—10月平均濃度較高，其次是3—5月的雙峰特點。晉江在冬春兩季盛行偏北風，冬季降雨較少，在一定程度上和晉江市可吸入顆粒物及細顆粒物月平均濃度的分布呈現(xiàn)相關性，而與臭氧濃度分布不具備明顯的相關性。

由表1，圖1及圖2可見，晉江市在各項污染物濃度逐年下降的情況下，臭氧的污染負荷占比逐年提升，從2016年的22.2%上升至2020年的28.9%，成為各項污染物中污染負荷占比最高的污染物，高于PM10的22.3%、PM2.5的21.1%。臭氧污染的首要污染物占有天數(shù)也明顯上升。2016年，首要污染物為PM10，隨后污染物天數(shù)占有效天數(shù)占比從2016年的32.2%逐年下降至2020年的10.1%。近年來首要污染物變成了以臭氧為主（首要污染物天數(shù)占有效天數(shù)占比從2016年的10.9%上升至2019年的36.2%，以及2020年的22.0%）。該變化主要是由其他各項主要污染物濃度逐年下降，而臭氧濃度下降趨勢不明顯導致的污染負荷占比逐年提升。負荷占比數(shù)據(jù)表明，大氣污染呈現(xiàn)復合型污染的態(tài)勢，這將成為大氣污染防治新的難點。

3 結論與展望

5年來，晉江市城區(qū)環(huán)境空氣質量呈現(xiàn)逐年變好的趨勢，污染物濃度及超標天數(shù)均逐年減少，但大氣污染呈現(xiàn)復合型污染的態(tài)勢，臭氧污染盡管并未加重，但比重逐年上升[4]。下一步，晉江市在加強顆粒物治理同時，應逐步加大臭氧污染管控，推進顆粒物與臭氧的協(xié)同治理，加大臭氧生成前體物的氮氧化物與揮發(fā)性有機物（VOCs）的治理力度，特別是VOCs的減排。還應加強揚塵綜合治理，關注有機溶劑使用量大的制鞋、印刷相關產業(yè)。同時應結合亞熱帶海洋季風氣候特點，按照顆粒物及臭氧不同季節(jié)的濃度水平，有所側重的采取防控治理手段，以期取得更好的治理成效。